润滑脂相似粘度测定仪的基本结构

润滑脂相似粘度测定仪的结构设计需满足对润滑脂在不同剪切速率下粘度的精准测量，其基本结构通常由以下核心部分组成，各部分协同实现样品的恒温控制、剪切作用及数据采集等功能：

一、机械传动系统

1. 转子与测量组件

转子类型：根据测试需求选择不同规格，常见类型包括：

锥板转子：由圆锥面和平面组成，样品置于锥板间隙中，通过锥面旋转施加剪切力，适用于低至中粘度润滑脂。

圆筒转子（同轴圆筒）：由内筒和外筒组成，样品填充在两筒间隙，内筒旋转或外筒旋转产生剪切，适合中高粘度润滑脂。

其他专用转子：如平行板转子，用于特定场景的粘度测试。

材质与精度：转子通常采用不锈钢或耐腐蚀合金材质，表面光滑，尺寸精度高（如锥板角度），确保剪切速率均匀。

2. 驱动装置

采用伺服电机或步进电机，提供稳定的转速控制（转速范围通常为 0.1~2000rpm），支持无级调速或预设多档转速，以实现不同剪切速率（如 10s⁻¹~1000s⁻¹）的测试。

二、恒温控制系统

1. 恒温浴槽

用于包裹测量组件，维持样品测试温度稳定，常见结构为双层玻璃或金属槽体，内部填充冷却液（如水、油或防冻液），通过循环系统保持温度均匀性（温度波动≤±0.1℃）。

浴槽容积根据仪器型号不同，通常可容纳 100~500mL 样品或测量组件。

2. 温控单元

包含加热元件（如电阻丝）、制冷装置（如半导体冷阱或压缩机）及温度传感器（如 PT100 铂电阻），通过 PID 控制算法调节温度，控温范围一般为 - 20℃~150℃，满足不同润滑脂的测试需求。

三、数据采集与控制系统

1. 传感器与测量模块

扭矩传感器：安装于转子驱动轴上，实时测量转子旋转时受到的阻力扭矩，通过扭矩 - 粘度转换公式计算样品粘度值。

转速传感器：监测转子实际转速，确保与设定值一致，避免转速波动影响剪切速率精度。

激光或光电传感器：部分仪器用于辅助测量转子位置或样品形变，提高数据可靠性。

2. 控制面板与软件

硬件控制：配备触摸屏或按键面板，用于设定温度、转速、测试时间等参数，显示实时扭矩、粘度、温度数据。

软件系统：支持数据存储、绘图（如粘度 - 剪切速率曲线）、导出（Excel/CSV 格式），部分仪器可连接电脑通过专用软件进行远程控制和数据分析。

四、样品承载与辅助组件

1. 样品杯 / 测量池

根据转子类型匹配，如圆筒转子需搭配圆柱形样品杯，锥板转子则对应平面样品池，材质多为不锈钢或玻璃，便于清洁和重复使用，容量通常为 50~200mL。

2. 水平调节与固定装置

仪器底座设有地脚螺丝和水平泡，用于调节整机水平，避免因倾斜导致转子偏心，影响测量精度；测量组件通过锁紧装置固定，确保运行时无晃动。

五、安全与辅助系统

1. 安全保护装置

过载保护：当扭矩超过设定阈值时自动停机，防止转子损坏或样品飞溅。

温度保护：超温报警及自动断电功能，避免恒温浴过热引发安全事故。

漏电保护：仪器外壳接地，电源电路配备过载保护器。

2. 清洁与维护组件

配套溶剂清洗瓶、软布、刷子等工具，部分仪器自带自动清洗功能，通过溶剂循环清洁转子和样品池。